연잎 및 연근분말을 우리밀가루 중량 100%를 기준하여 0.5, 1, 2 및 3%씩 첨가하여 제조한 우리밀식빵에 대한 반죽의 발효시간, 굽기 손실률, 식빵의 부피, 색도, 물성 및 관능검사 등 품질특성에 관하여 조사하였다. 연잎 및 연근분말을 첨가하여 제조한 반죽을 발효시간에 따른 부피 변화를 측정한 결과 발효시간이 경과함에 따라 반죽의 부피가 증가하는 경향을 나타내었으며 굽기 손실률 및 식빵의 부피는 연잎 및 연근분말의 첨가량이 증가함에 따라 감소하였다. 식빵의 crust와 crumb의 색도는 연잎 및 연근 분말의 첨가량이 증가함에 따라 밝기를 나타내는 L값은 감소하였으며, 적색도를 나타내는 a값은 crust, crumb 모두 유의적으로 증가하는 경향을 나타내었고, 황색도를 나타내는 b값의 경우 crust는 감소한 반면, crumb는 증가하는 것으로 나타났다. 연잎 및 연근분말을 첨가한 식빵의 조직감은 대조군과 비교하여 첨가량이 증가할수록 경도, 부착성, 검성 및 씹힘성은 증가되었으며, 관능검사를 실시한 결과 전체적인 기호도에서는 연잎분말 1%, 연근분말 2% 첨가한 시료에서 좋은 결과를 나타내었다.

스위트 다크 체리를 기능성 식품 소재로 이용하기 위한 기초자료를 제공하기 위하여 화학성분 및 항산화 활성을 조사하였다. 체리 착즙액의 pH는 4.06, 가용성고형분은 29.30 °Brix 및 총산도는 0.60%였으며, L, a, b값은 각각 21.56, 3.99 및 1.12였다. 일반성분 함량은 수분 67.74%, 조단백 0.98%, 조지방 1.46%, 가용성 무질소물 28.40%, 조섬유 0.45% 및 조회분 0.89%였다. 주요 무기성분은 칼륨, 인 및 칼슘으로 그 함량은 각각 216.86 mg/100 g, 56.97 mg/100 g 및 32.97 mg/100 g이었다. 주요 유리당으로는 glucose(4.91%)와 fructose(3.88%)이며, 아미노산으로는 aspartic acid, proline, glutamic acid 및 leucine이었고, cystine과 methionine은 매우 낮은 함량을 보였다. 비타민 C와 총 페놀성 화합물 함량은 0.81 mg/100 g과 0.31 mg/GAE g였으며, 라디칼 소거활성, 환원력 및 지질과산화 억제활성은 농도의존적인 경향을 보여 체리는 기능성 식품 소재로 활용가능성이 높을 것으로 판단된다.

시판 목초액과 죽초액의 품질특성, 항산화 및 항균활성을 측정한 결과 목초액과 죽초액의 pH, 가용성 고형분 및 총산도는 각각 3.02와 2.45, 5.61과 5.98 Brix, 3.12와 3.24%였으며, L, a 및 b값은 각각 43.00, 51.02, 73.59와 58.32, 37.02, 75.98이었다. 목초액과 죽초액에 함유되어 있는 총 페놀성 화합물 함량은 13.67과 13.86 mg/mL로 목초액보다 죽초액에서 높은 함량을 보였다. 목초액과 죽초액을 농도별로 처리한 후 ABTS 라디칼 소거활성 및 환원력을 측정한 결과 농도 의존적인 활성을 보였다. 또한 tyrosinase 저해활성은 목초액과 죽초액의 농도 10 μL 첨가시료에서 각각 99.27와 99.22%로 두 시료 간에 큰 차이를 보이지 않았다. 목초액과 죽초액은 높은 항균활성을 보였으며, 특히 20 μL의 농도에서 E. coli O157:H7균에서 각각 15.6과 14.8 mm로 가장 높은 항균활성을 보였다. 따라서 목초액과 죽초액은 천연 항산화제 및 항균제와 같은 식품첨가물로 이용가능성이 높을 것으로 판단된다.

경남 남해에서 재배되고 있는 섬애쑥의 식품 및 기능성 소재로서의 활용도 제고를 위하여 화학성분을 분석하였다. 섬애쑥의 일반성분을 잎, 줄기 및 뿌리 부위별로 조사한 결과 조단백질은 각각 19.87, 6.14, 5.68%로 나타났고, 조지방은 4.56, 1.30, 1.20%이었으며, 조섬유는 16.80, 29.70, 29.45%로 나타났다. 섬애쑥의 주요 무기성분은 K, Ca, Mg으로 나타났으며, 잎에서 K과 Ca의 함량이 각각 4,270.24, 617.64 mg/100g으로 뿌리보다 2배 이상 높은 함량을 나타내었다. 유리당은 잎과 뿌리에는 sucrose와 glucose 가, 줄기에서는 glucose와 fructose가 검출되었다. 총아미노산은 17종이 분리되었으며, 잎의 총아미노산함량이 4,864.11 mg/100g으로 가장 높았으며, 줄기는 1,953.99mg/100g, 뿌리는 1,601.73mg/100g 순으 로 나타났다. 부위별 주요아미노산으로 잎과 줄기에서는 proline(963.91 및 407.52mg/100g)과 aspartic acid(577.38 및 299.17mg/100g)이었고, 뿌리에서는 glutamic acid(206.34mg/100g)와 arginine(193.23 mg/100g)이 가장 높게 함유되어 있었다. 지방산 조성을 분석한 결과 잎, 줄기 및 뿌리 모두 linoleic acid(C18:2), behenic acid(C22:0) 및 palmitic acid(C16:0)가 주요 지방산으로 나타났으며, 생리활성 성분으로서의 부위별 eupatilin과 jaceosidin 함량은 잎에서 35.0과 107.63mg/100g으로 줄기와 뿌리보다 높은 함량을 보였다.

본 연구에서는 시판 비파나무잎차의 영양성분 분석 및 열수 추출물을 이용하여 항산화 효과를 조사하였 다. 일반성분은 수분 5.34%, 조단백 8.38%, 조지방 13.26%, 가용성 무질소물 46.21%, 조섬유 19.24% 및 조회분 7.57%순으로 함유하고 있었다. 비타민 C 함량과 총페놀 함량은 각각 0.47 mg/100 g 및 42.55 mg/g이였다. 무기성분은 Ca, K 및 Mg 순으로 높게 나타났으며, 그 함량은 각각 1,624.01, 1,099.66 및 192.70 mg/100g이었다. 비파나무잎차의 아미노산 분석 결과 glutamic acid (565.98 mg/100 g)가 가장 높게 함유되었고, 반면 가장 낮은 함량은 cystine (12.97 mg/100 g)이였다. 시판 비 파나무잎차 열수 추출물 농도 1,000 μg/mL를 기준으로 했을 때 각각 86.87%와 98.14%의 ABTS 및 DPPH 라디칼 소거활성을 보였으며, 환원력과 ferric reducing antioxidant power (FRAP)는 농도 의존 적 항산화 활성을 보였다. 따라서 시판 비파나무잎차는 항산화제와 같은 기능성 식품 소재로 이용가능성이 높을 것으로 생각된다.

남해 약쑥을 새로운 기능성 식품의 재료로 활용하기 위하여 각 부위별 60% 에탄올 추출물에 대 한 항산화 활성을 In vitro 시스템에서 조사하였다. 남해약쑥의 부위별 총 페놀성 화합물 함량은 잎 60% 에탄올 추출물에서 23.08 mg/g으로 가장 높은 함량을 보였다. 남해 약쑥의 부위별 60% 에탄올 추출물로 DPPH 및 ABTS 라디칼 소거 활성을 측정한 결과, 추출물의 농도가 증가함에 따 른 DPPH 및 ABTS 라디칼 소거 활성이 증가하는 경향을 나타내었고, 잎에서 가장 높은 DPPH 및 ABTS 라디칼 소거 활성을 나타내었다. 환원력도 추출물의 농도가 증가함에 따라 환원력이 증가하 는 경향을 나타내었으며, 환원력도 잎에서 가장 높게 나타났다. Linoleic acid를 이용한 자동산화 억제활성을 실험한 결과, 다른 부위보다 잎에서 가장 높은 자동 산화 억제활성을 나타내었고, MDA assay를 이용하여 항산화 활성을 측정한 결과, 일부 농도 의존적인 경향을 보였으며, 잎 200 μ g/mL 농도에서 71.38%의 항산화 활성을 보였다. 따라서 남해 약쑥 잎은 높은 항산화 활성을 바탕 으로 천연 항산화제로서의 활용가능성이 매우 높을 것으로 판단된다.

초고압 처리가 홍삼의 진세노사이드 함량 및 항산화 활성에 미치는 영향에 대하여 조사하였다. 전통적 인 방법으로 제조한 일반 홍삼과 초고압 처리 홍삼의 조사포닌 함량은 각각 21.93 및 27.29 mg/g이었 고, 총 페놀성 화합물과 조사포닌 및 진세노사이드 함량은 초고압 처리에 의해 증가하였다. 일반 홍삼과 초고압 처리 홍삼에 가장 많이 함유되어 있는 진세노사이드는 Rb1으로 각각 14.10 mg/g과 17.71 mg/g 이었으며, 초고압 처리에 의하여 25.60% Rb1이 증가하였다. 또한 홍삼의 특징적인 유효 성분인 Rg3는 일반 홍삼에 비하여 초고압 처리한 홍삼에서 10.46% 증가하였다. DPPH 및 ABTS 라디칼 소거 활성을 측정한 결과, 열수 추출물의 농도가 증가함에 따라 DPPH 및 ABTS 라디칼 소거 활성이 증가하는 경향 을 보였으며 초고압 처리 홍삼이 일반 홍삼 열수 추출물에 비해 높은 라디칼 소거 활성을 보였다. 환원 력과 FRAP 활성도 분획물의 농도가 증가함에 따라 환원력과 FRAP 활성이 증가하는 경향을 보였으며, 일반 홍삼과 초고압 처리 홍삼 열수 추출물의 FRAP 활성은 농도 10 mg/mL일 때 각각 0.30 및 0.36의 흡광도를 보였다. 따라서 초고압 처리 홍삼 열수 추출물은 자유 라디칼에 의해 유발된 산화적 스트레스 를 효과적으로 방어할 수 있을 것으로 판단된다.

본 연구에서는 추출보조공정으로서 초음파 처리에 따른 녹차의 성분특성 변화를 분석하기 위하여, 60℃에서 1, 5, 30, 60분간 열수추출하고, 동일온도에서 초음파 추출하여 각각 가용성 고형분, vitamin C, 총 페놀성 화합물, flavonols, catechins, caffeine, free amino acids 함량을 분석하였다. 가용성 고형분 함량은 초음파 처리에 의해 약 4~5%의 추출수율이 증가하였다. Viamin C 함량은 1, 5, 30분에서는 각각 약 0.21, 0.16, 0.31 mg/g 증가하였지만, 60분 처리구에서는 대조구와 비교해 2.47 mg/g에서 2.22 mg/g으로 감소하였고, 총 페놀성 화합물 함량이 약 10~13 mg/g 증가하였다. Flavonols는 myricetin이 4.77 mg/100g에서 9.94 mg/100g, quercetin은 10.97 mg/100g에서 20.84 mg/100g, kaempferol은 7.95 mg/100g에서 17.33 mg/100g으로 초음파 처리에 의해 약 2배 이상 증가함을 알 수 있었다. 초음파 처리에 의해 녹차 침출액의 EGCG, EGC, ECG, EC, (+)-C 함량이 증가하는 경향을 보였다. 이러한 경향과는 달리, 유리아미노산의 경우는 초음파 처리에 따른 영향이 거의 없었고, 추출시간이 길어짐에 따라 증가하는 경향을 보였다. 결론적으로 초음파 처리에 의해 녹차의 vitamin C, 총 페놀 화합물, flavonol류, catechins의 추출이 증가함을 알 수 있었고, 따라서 녹차 가공에 있어 초음파 처리가 매우 효율적인 추출보조공정으로 사용될 수 있으리라 사료된다.

본 연구에서는 대표적인 퇴행성 신경질환인 알츠하이머성 치매에 대한 마늘 물, 100% 메탄올, 디 클로로메탄 추출물들의 acetylcholinesterase (AChE) 저해 및 신경세포 보호효과를 조사하였다. 마늘 디클로로메탄 추출물은 농도 의존적으로 AChE를 저해하는 것으로 나타났으며, IC50은 36.1 μg/mL로 나타났다. MTT reduction assay를 이용해 amyloid β protein (Aβ) 유도성 신경세포 독성에 대한 신경 세포 보호효과를 측정한 결과, 세 가지 마늘 추출물들은 대부분 40% 미만의 세포생존율을 보였고 이 결과는 Aβ 유도성 신경세포 독성보다 상대적으로 더 높은 세포독성을 보여주었다. LDH assay에 서는 마늘 물 추출물이 37%의 LDH 방출량을 나타내 200 μM의 vitamin C과 유사한 세포막손상 보 호효과를 보였다. 마지막으로 neutral red uptake assay를 실시한 결과, MTT reduction assay와 마찬가 지로 모든 마늘 추출물들에서 세포생존율의 감소를 확인하였으며 특히 디클로로메탄 추출물의 경우 현저하게 낮은 세포생존율을 나타내었다. AChE 저해활성을 갖는 마늘 디클로로메탄 추출물로부터 얻은 column fractionations에 함유된 생리활성물질을 탐색하기 위해 HPLC 분석을 실시하였으며, 마 늘 98:2 fraction의 LC-MS 분석을 통하여 allyl methyl disulfide, diallyl monosulfide, diallyl disulfide로 추정되는 물질군이 확인되었다.

핑크팝 보리수 열매와 잎을 기능성 식품의 재료로 활용하기 위하여 항산화 및 총 페놀성 화합물 함량을 측정한 결과는 다음과 같다. DPPH 및 ABTS radical 소거활성을 측정한 결과 분획물의 농 도가 증가함에 따라 DPPH 및 ABTS radical 소거활성이 증가하는 경향을 보였으며, 특히 잎의 부 탄올 분획물에서 가장 높은 DPPH radical 소거활성을 보였다. 또한 ABTS 라디칼 소거활성도 열매 와 잎의 여러 분획물 중 잎의 부탄올 분획물에서 가장 높은 소거활성을 보였다. 환원력과 FRAP 활 성도 분획물의 농도가 증가함에 따라 환원력과 FRAP 활성이 증가하는 경향을 보였으며, 잎의 부탄 올 분획물에서 가장 높은 환원력과 FRAP 활성을 보였다. Linoleic acid를 이용한 자동산화 억제활 성을 실험한 결과 다른 분획물에 비하여 부탄올 분획물에서 가장 높은 과산화 억제활성을 나타내었 으며, 총 페놀성 화합물은 잎과 열매의 부탄올 분획물에서 각각 106.34 및 252.46 mg/g으로 가장 높은 함량을 보였다. 핑크팝 보리수 잎 부탄올 분획물의 항산화 활성은 페놀성 화합물에 의한 것이 며, 이는 자유 라디칼에 의해 유발된 산화적 스트레스를 효과적으로 방어할 수 있을 것이다.

자색고구마 추출물의 항산화 효과와 산화적 스트레스로 유도된 PC12 신경세포에 대한 보호효과에 대하여 연구하 였다. 자색고구마 추출물의 총 페놀함량은 44.25 mg/g, monomeric anthocyanin 함량은 2,394 mg/L로 나타났 다. 자색고구마 추출물의 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH), 2,2'-azino-bis-(3-ethylben-zthiazoline- 6-sulfonic acid) (ABTS) radical 소거활성, ferric reducing/antioxidant power (FRAP) 및 환원력은 농도 의존 적으로 항산화 활성이 증가하였다. MTT {3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)- 2,5-diphenyl-tetrazoliumbromide} reduction assay를 이용하여 자색고구마 추출물의 신경세포 보호효과를 측정한 결과, 세포 생존율이 두드러지게 증가하는 것으로 나타났다. 산화적 스트레스는 신경세포막 손상 정도를 증가시키기 때문에 lactate dehydrogenase (LDH) release assay와 neutral red uptake assay를 이용하여 세포막 손상 보호효과를 조사한 결과 자색고구마 추출물 처리구는 대조구에 비하여 산화적 스트레스로 유도된 세포막 손상 보호효과가 농도 의존적으로 나타났다. 따라서 자색고구마 추출물은 천연 항산화 소재 및 알츠하이머성 치매와 같은 신경퇴행성 질환의 예방 소재로서의 활용 가능성이 기대된다.

흑마늘을 새로운 기능성 식품의 재료로 사용하기 위하 여 흑마늘 분말을 첨가한 옐로우 레이어 케이크를 제조 하여 비중, 점도, 색도, 텍스처 및 관능검사와 같은 품질 특성을 조사하였다. 반죽의 비중은 흑마늘의 첨가량에 상관없이 모든 실험구에서 유의적인 차이를 보이지 않았 으며, 반죽의 점도는 31,315~41,048 cP로 흑마늘 분말 첨가량이 증가할수록 증가하였다. 케이크의 pH는 7.54~ 6.18로 흑마늘 분말 첨가량이 증가함에 따라 유의적으로 감소하는 경향을 보였으며, 케이크의 높이 또한 6.14~ 5.62 cm로 흑마늘 분말 첨가량이 증가 할수록 유의적으 로 감소하는 경향을 보였다. 케이크의 비용적은 5%, 10% 첨가구에서는 대조구와 차이를 보이지 않았으나 15% 첨가구에서는 감소하는 것으로 나타났다. 케이크 색도를 측정한 결과 L값은 흑마늘 분말의 첨가량이 증가 함에 따라 대조구에 비하여 감소하는 경향을 나타내었으 며, a값은 흑마늘 분말 첨가량이 많을수록 증가하는 경 향을 보였다. b값의 경우 crust에서는 흑마늘 분말의 첨 가량이 증가할수록 감소하는 경향을 보였으나 crumb과 batter에서는 증가하다가 감소하는 경향을 나타내었다. 조직감을 측정한 결과 견고성, 부착성 및 응집성은 흑마 늘 분말의 첨가 비율이 증가할수록 점차적으로 증가하였 다. 관능검사 결과 전체적인 기호도는 5% 첨가구에서 가 장 높은 것으로 나타났다.

Special과 Fiesta 품종의 파프리카 분말 첨가량을 달리한 양갱의 일반성분, 수분활성도, 색도, 물성, 관능검사를 조사하였다. 양갱의 일반성분을 측정한 결과 Special과 Fiesta 품종 모두 가용성 무질소물의 함량이 가장 높게 나타났으며 수분, 조단백질, 조지방, 조회분 함량 순으로 높게 나타났다. 양갱의 수분활성도는 Special과 Fiesta 품종 모두 0.9부근으로 나타났으며 특히 파프리카 분말 4% 첨가하였을 때, Special 품종의 경우 0.946, Fiesta 품종의 경우 0.944로 높게 나타났다. 파프리카 분말을 첨가한 양갱의 색도를 측정한 결과 L값은 Special 및 Fiesta 품종 모두 감소하는 경향을 보였으며, 적색도를 나타내는 a값은 Special 품종은 증가하였으나 Fiesta 품종은 감소하는 경향을 나타내었다. 황색도를 나타내는 b값은 Special 및 Fiesta 품종 모두 파프리카 분말 첨가량에 따라 점차적으로 증가하였다. 양갱의 물성을 측정한 결과 Special 및 Fiesta 품종 모두 첨가량이 증가함에 따라 견고성과 점착성이 증가하였으며, 양갱의 관능검사를 실시한 결과 파프리카 분말 1% 첨가구에서 전체적인 기호도가 가장 높게 나타났다.

마늘을 각종 기능성 식품 재료로 이용하기 위한 기초자료를 제공하기 위하여 산지별 마늘의 화학성분 및 항균활성을 조사하였다. 색도 중 L값은 53.41∼57.15, a값은 -3.49∼-4.38 및 b값은 11.47∼17.55였으며, 일반성분 중 수분, 조단백질, 조지방, 가용성 무질소물, 조섬유 및 회분 함량은 각각 65.24∼71.96, 6.24∼9.35, 0.21∼0.49, 19.01∼22.72, 0.58∼0.95 및 1.01∼2.01%로 나타났다. 산지별 마늘의 주요 무기성분으로는 Na, Mg, K, Ca 및 P였으며, 그 함량은 각각 27.22∼112.03, 18.17∼32.56, 242.16∼569.28, 28.60∼63.93 및 117.72∼265.21 mg%였고, 유리당은 sucrose, glucose 및 fructose였다. 마늘은 17종의 아미노산이 분석되었으며, 그 중 proline, arginine, glutamic acid 및 aspartic acid가 주요 아미노산으로 나타났고, 총 아미노산 함량은 2,709.33∼4,561.04 mg%이었다. 비타민 C 함량은 2.966∼8.673 mg%이었다. 산지별 마늘의 주요 지방산으로는 linoleic acid, oleic acid 및 palmitic acid였으며, 불포화지방산이 72.18∼74.35%였고, 포화지방산은 25.65∼27.82%였다. 산지별 마늘 물 추출물을 이용하여 항균활성을 측정한 결과, 농도 의존적으로 그램 음성 및 양성 모든 세균에서 높은 항균활성을 보였다.

백련과 홍련을 새로운 기능성 식품의 재료로 활용하기 위하여 잎과 뿌리로 구분한 후 화학성분을 측정한 결과는 다음과 같다. 백련과 홍련 잎에서는 가용성 무질소물, 뿌리에서는 수분이 가장 많이 함유되어 있었다. 주요 무기성분으로는 K(380.44~1,516.34 mg/100g), Ca(36.67~1,323.92 mg/100g), P(84.02~473.13 mg/ 100g) 및 Na(57.73~304.07 mg/100g)이었으며, 가장 많이 함유되어 있는 유리당은 glucose(161.12~765.15 mg/100g) 및 fructose(100.57~901.12 mg/100g)였다. 백련과 홍련의 잎과 뿌리에 함유되어 있는 총아미노산 함량은 각각 6,385.57, 1,162.93, 6,003.01 및 1,242.20 mg/100g이었고, 백련과 홍련의 유리아미노산 조성은 각기 다른 것으로 나타났지만 주요 유리아미노산은 glutamic acid, phenylalanine arginine 및 tyrosine이었다. 백련 잎과 뿌리의 비타민 C함량은 각각 248.65 및 20.99 mg/100g이었으며, 홍련 잎과 뿌리의 비타민 C함량은 156.92 및 9.32 mg/100g이었다. 총 페놀화합물의 함량은 백련 잎에서 24.33 mg/g으로 가장 높은 함량을 보였다.